Задание №13 — Основы органической химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства метиламина и анилина. Оба вещества относятся к классу аминов (метиламин — предельный алифатический амин, анилин — ароматический амин). Общим свойством для всех аминов является наличие неподеленной электронной пары у атома азота, что обуславливает их основные свойства.

Разберем предложенные варианты реагентов:

1) Вода (H₂O). Метиламин хорошо растворим в воде и реагирует с ней с образованием щелочной среды:
CH₃NH₂ + H₂O ⇄ [CH₃NH₃]⁺ + OH⁻.
Анилин же практически не растворим в воде и проявляет крайне слабые основные свойства из-за влияния бензольного кольца, поэтому его взаимодействие с водой не рассматривается как характерная реакция. Вариант не подходит.

2) Соляная кислота (HCl). Как метиламин, так и анилин проявляют свойства оснований и легко реагируют с сильными кислотами с образованием солей:
CH₃NH₂ + HCl → [CH₃NH₃]Cl (хлорид метиламмония)
C₆H₅NH₂ + HCl → [C₆H₅NH₃]Cl (хлорид фениламмония)
Этот вариант является верным.

3) Водород (H₂). Метиламин — это предельное соединение, он не реагирует с водородом. Анилин может вступать в реакцию гидрирования бензольного кольца при жестких условиях (высокая температура, давление, катализатор), но для метиламина эта реакция невозможна. Вариант не подходит.

4) Кислород (O₂). Все органические вещества, содержащие углерод, водород и азот, горят в избытке кислорода с образованием углекислого газа, воды и молекулярного азота:
4CH₃NH₂ + 9O₂ → (t°) 4CO₂ + 10H₂O + 2N₂
4C₆H₅NH₂ + 31O₂ → (t°) 24CO₂ + 14H₂O + 2N₂
Этот вариант является верным.

5) Оксид натрия (Na₂O). Оксид натрия — это основной оксид. Амины сами проявляют основные свойства, поэтому они не вступают в реакцию с основными оксидами. Вариант не подходит.

Таким образом, оба вещества реагируют с соляной кислотой и кислородом.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ